Stand und Perspektiven der Regelenergievermarktung durch Biogasanlagen

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1 Stand und Perspektiven der Regelenergievermarktung durch Biogasanlagen 15. NRW-Biogastagung Bad Sassendorf,

2 Seite 2 Inhalt Kurzvorstellung Clean Energy Sourcing Grundsätzlicher Paradigmenwechsel: Flexibilität statt Grundlast Funktionsweise der Regelenergiemärkte Anforderungen an Biogasanlagen im Regelenergiemarkt Marktentwicklungen in der Praxis Fazit Anhang: Unser Angebot

3 Seite 3 Vorstellung Clean Energy Sourcing (CLENS) Wir sind einer der führenden Grünstromlieferanten für Industrie- und Gewerbekunden und Direktvermarkter von Strom aus EEG-Anlagen in Deutschland Mit ca GWh Stromabsatz sind wir der größte Grünstromversorger in Deutschland Wir kaufen den Grünstrom direkt bei den Produzenten ein und versorgen unsere Kunden über eine geschlossene Lieferkette Wir sind Pionier im Bereich Direktvermarktung von EEG-Strom und vermarkten derzeit ca MW EEG-Anlagen direkt Wir betreiben virtuelle Kraftwerke zum Angebot von Regelenergie aus Bioenergie- und KWK-Anlagen

4 Seite 4 Unser Angebot im Biogasbereich: Direktvermarktung, virtuelles Kraftwerk und lokale Versorgung Direktvermarktung Vermarktung von Strom aus EEG- und KWK-Anlagen an den Strommärkten Regelenergie Virtuelles Regelkraftwerk zum Angebot von Minuten- und Sekundärregelleistung Bedarfsgerechte Stromerzeugung Fahrplanbetrieb der Anlage in Abhängigkeit von Strommarkt- und Regelenergiepreisen Lokale Stromversorgung Versorgung von Kunden in der Nachbarschaft von EEG-Anlagen direkt oder indirekt durch den Anlagenbetreiber Stromversorger powered by CLENS macht Anlagenbetreiber zum Stromlieferanten Versorgung mit erneuerbarem Betriebsstrom

6 Seite 6 Flexibilität statt Grundlast: Paradigmenwechsel in der Stromversorgung Leistung [GW] 20 % Erneuerbare Energien 40 % Erneuerbare Energien 80 % Erneuerbare Energien Abbildung:: Prof. Dr. Stadler/ Westfalen Wind GmbH Fluktuierende EE (Wind & Sonne) prägen künftig die Stromversorgung Grundlast verliert zunehmend an Wert Flexible, steuerbare Anlagen (Bioenergie und Erdgas-KWK) müssen Residuallast decken (neben Lastmanagement) Bei sehr hohen EE- Anteilen werden auch Speicher notwendig rot Strombedarf (2010) grün Erzeugung Wind & Solar

7 Seite 7 Das Stromsystem steht vor grundlegenden Veränderungen Statt zuverlässig planbarer Grundlast, Mittellast und Spitzenlast Fluktuierende Erzeugung aus Sonne und Wind wird ergänzt durch hochflexible Bioenergie und Erdgas-KWK sowie durch Lastmanagement und Speicher Statt großen, zentralen Kraftwerken in der Nähe der Verbrauchszentren Dezentrale, kleine und mittlere Anlagen, die teilweise abseits der Verbrauchszentren liegen Statt wenigen, hochprofessionellen Kraftwerksbetreibern mit eigenen Handelsabteilungen eine Vielzahl von kleinen Betreibern, deren Kerngeschäft nicht der Kraftwerksbetrieb ist und die über keine energiewirtschaftliche Kompetenz verfügen Das hat Auswirkungen auf den Strommarkt: Sinkende Strompreise, Verhältnis zwischen Spot- und Terminmarkt, Refinanzierung von Kapazitäten auf die Märkte für Systemdienstleistungen (insbesondere Regelenergie)

9 Seite 9 Regelenergie gewährleistet Stromnetzstabilität Um Netzstörungen zu vermeiden, muss jederzeit genau so viel Strom erzeugt/ eingespeist werden, wie aktuell verbraucht wird. Erzeugung (z.t. schwankend aus Wind & Sonne) Sollfrequenz 50 Hz Fluktuierender Verbrauch Erzeugung Verbrauch 50 Hertz Für eine stabile Stromversorgung muss die Netzfrequenz im europäischen Verbundnetz stets 50 Hertz betragen. Sind Stromeinspeisung und -entnahme aus dem Gleichgewicht, wird die Netzfrequenz gestört: Stromausfälle drohen! Die 4 deutschen Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) sind dafür verantwortlich, dass das Gleichgewicht gewahrt wird und eine stabile Stromversorgung gewährleistet ist.

10 Seite 10 Unterscheidung zwischen positiver und negativer Regelenergie Um kurzfristige Erzeugungs- und Verbrauchsschwankungen auszugleichen wird positive und negative Regelenergie vorgehalten/eingesetzt. GW 80 Verbrauch Erzeugungs- und Verbrauchsprofil* Erzeugung Positive Regelenergie Einsatz bei: Verbrauch > Erzeugung Zusätzliche Leistung oder Lastabwurf aufgrund erhöhter Nachfrage oder unvorhersehbaren Ausfällen von Erzeugungskapazitäten (z.b. Notabschaltung Kraftwerk) Negative Regelenergie Einsatz bei: Verbrauch < Erzeugung Leistungsreduktion oder aktive Erhöhung der Entnahme aufgrund geringer Nachfrage oder übermäßiger Erzeugungsleistung (z.b. Windoder Sonnenkraft) * typisierte Darstellung

11 Seite 11 Regelenergieauktionen und Erlöskomponenten Die Übertragungsnetzbetreiber schreiben die zur Gewährleistung der Netzstabilität benötigte Regelleistung in gemeinsamen Auktionen deutschlandweit aus. Die Gebote/Erlöse im Regelenergiemarkt setzen sich zusammen aus zwei Komponenten: Einer Arbeitspreis- und einer Leistungspreiskomponente. Leistungspreiskomponente: Anlagenbetreiber erhalten Vergütung für die Option, dass ihre Anlage im Bedarfsfall kurzfristig geregelt werden darf (Bereitstellungserlöse in /MW). Arbeitspreiskomponente: Erfolgt ein Regelenergieabruf erhalten Anlagenbetreiber zusätzlich zu den Bereitstellungserlösen Abruferlöse (in /MWh)

12 Regelenergie wird in drei Produktkategorien mit unterschiedlichen Anforderungsmerkmalen beschafft Seite 12 Regelenergiearten Produktsegment Ausschreibung Mind.-Angebot Aktivierung Zeitscheiben Vergütung Primärregelleistung Wöchentlich 1 MW <30 Sekunden vollautomatisch 1/Woche Leistungspreis Sekundärregelleistung Wöchentlich 5 MW < 5 Minuten vollautomatisch Peak & Off-Peak Leistungspreis & Arbeitspreis Minutenreserveleistung (Werk-)Täglich 5 MW <15 Minuten teilautomatisiert 6x4h/Tag Leistungspreis & Arbeitspreis Reihenfolge der Aktivierung Primärregelung Sekundärregelung Minutenreserve 6 5 s 30 s 5 min 15 min 1 h

14 Rechtliche Voraussetzungen für die Teilnahme von EE am Regelenergiemarkt 1. EEG: Für EE war lange Zeit unklar, ob es sich bei der Regelenergievermarktung um eine Doppelvermarktung im Sinne des EEG handeln könnte. Diese Frage wurde mit dem EEG 2012 eindeutig geklärt: Regelenergievermarktung ist keine Doppelvermarktung. Anlage muss aber in einer Form der Direktvermarktung sein. Seite Präqualifikation (Zulassung) durch die Übertragungsnetzbetreiber Grundsätzlich gelten für alle Interessenten/Teilnehmer am Regelenergiemarkt die selben Regeln, diese Regeln sind im Transmission Code (2007/2003) und in den Rahmenverträgen der ÜNB formuliert. wurden für Großkraftwerke geschrieben. lassen sich für steuerbare EE (mit Anstrengung) umsetzen.

15 Weitere Voraussetzungen:Die Teilnahme am Regelenergiemarkt ist für Betreiber einzelner Anlagen zwar prinzipiell möglich, aber wirtschaftlich nicht effizient. Seite 15 X Biogasanlage oder Biomassekraftwerk Übertragungsnetzbetreiber Mindestangebotsgröße von 5 MW übersteigt die Anlagengröße um ein Vielfaches Permanente Verfügbarkeit/Erreichbarkeit für einzelne Betreiber kaum darstellbar Aufsetzen und Betrieb der notwendigen IT-Infrastrukturen aufwändig und teuer Die tägliche / wöchentliche optimale Angebotserstellung erfordert eine gute Marktkenntnis X X X X

16 Seite 16 Lösung: Virtuelle Kraftwerke Durch Vermarktung von Regelenergie über einen Anlagenpool können alle Anforderungen (Mindestangebotsgröße, Verfügbarkeit etc.) erfüllt werden Positiver Nebeneffekt für Anlagenbetreiber: Großteil der z. T. restriktiven technischen Anforderungen betrifft Gesamtsystem des Poolanbieters, nicht die Einzelanlagen Für Biogasanlagen verbleiben als größte Anforderungen ausreichende Aktivierungsgeschwindigkeit und sichere Verfügbarkeit für mögliche Abrufe

17 Seite 17 Anforderung Aktivierungsgeschwindigkeit Negative Minutenreserve: Die installierte Leistung kann meist vollständig präqualifiziert werden (15 Min. für Erbringung) Original Präqualifikationsprotokoll Doppelhub - Minutenreserve

18 Seite 18 Anforderung Aktivierungsgeschwindigkeit Negative Sekundärregelleistung: Die installierte Leistung kann i. d. R. zu etwa 50 % präqualifiziert werden (5 Min. für Erbringung) Original Präqualifikationsprotokoll Doppelhub - Sekundärregelleistung

19 Seite 19 Anforderung Sichere Verfügbarkeit Vor Vermarktungsbeginn wird jeder Betreiber in die Vermarktungsplanung eingewiesen Anlagenbetreiber können flexibel festlegen, in welchen Zeiträumen welche Leistung zur Vermarktung freigeben werden soll. auch zeilen- oder spaltenweise An-/ Abmeldung möglich voreingestellte Werte im Bedarfsfall anpassen zum Bestätigen der Änderungen Speichern

20 Seite 20 Anforderung Sichere Verfügbarkeit Wurde Regelenergie aus einer Anlage vermarktet, muss diese einen Abruf prinzipiell jederzeit erfüllen können. Gasspeichervolumen und Wärmelieferpflicht sind denkbare Restriktionen Diese können in der Praxis aber praktisch immer überwunden werden Abrufdauer über hohe Arbeitspreisgebote auf wenige Stunden pro Jahr reduzierbar Marktteilnahme kann zeitweise ausgesetzt werden bzw. mit reduzierter Leistung erfolgen Etwaige Kosten einer alternativen Wärmebereitstellung (Ersatzbrenner) lassen sich über Abruferlöse kompensieren Dennoch: Erhöhte Anforderungen an Planbarkeit des Anlagenbetriebs (wobei ungeplante Ausfälle über Poolreserve gedeckt werden können) Zwischenfazit rechtlich und technische Anforderungen: Nahezu jede Biogasanlage kann am Regelenergiemarkt teilnehmen!

22 Seite 22 Etwa 60 % der Bioenergieanlagen werden direkt vermarktet Knapp MW von ca MW Bioenergie werden direkt vermarktet Mehrere virtuelle Kraftwerke bieten Regelenergie aus EEG-Anlagen an

23 Seite 23 Flexibilität und Systemstabilität: Die neue Rolle der Bioenergie Systemdienstleistungen: Bioenergieanlagen haben die selben technischen Möglichkeiten wie konventionelle Kraftwerke Minutenreserve- und Sekundärregelleistung werden bereits kommerziell angeboten Bioenergie kann heute schon große Teile des Regelenergiebedarfs abdecken Marktvolumen Regelenergie MRL/SRL: ca MW positiv und MW negativ PRL: ca. 600 MW (bidirektional) zum Vergleich: Installierte Leistung Bioenergie MW Biogas MW Biomasse MW Pflanzenöl Alleine Biogas kann 20 GW Flexibilität zur Verfügung stellen 1 1 Quelle: Fraunhofer IWES, Annahme: 1,2-2,2 Mio. ha für Energiepflanzen mit (nur) 50 % Maisanteil, entspricht 30,5-51 TWh Strom aus Biogas bzw GW installierter Leistung bei Vbh/a

24 Seite 24 Entwicklung der Leistungspreiserlöse Minutenreserve Summe mittlere Leistungspreise negative Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe Summe mittlere Leistungspreise positive Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe

25 Seite 25 Entwicklung der Leistungspreiserlöse Sekundärregelleistung Summe mittlere Leistungspreise negative Sekundärregelleistung ( /MW p. a.) Zeitscheibe HT NT Summe Summe mittlere Leistungspreise positive Sekundärregelleistung ( /MW p. a.) Zeitscheibe HT NT Summe

26 Seite 26 Ausblick: Zukünftige Regelenergiepreise Quantitative Abschätzung der zukünftigen Preisentwicklung ist sehr schwierig (Vielzahl schwer prognostizierbarer Einflussfaktoren) Bezüglich der Einflussfaktoren sind qualitative Trends erkennbar, die sich z. T. gegensätzlich auf die Preisentwicklung auswirken. Beispiel Nachfrageseite: Zubau an Wind- und PV führt tendenziell zu erhöhtem Regelenergiebedarf Gleichzeitig wird von weiterer Verbesserung der Prognosegüte ausgegangen, was den Effekt zumindest z. T. kompensieren würde Beispiel Angebotsseite: Zukünftig immer mehr Zeiten, in denen Wind- und PV großen Teil der Stromnachfrage decken Geringeres Angebot aus klassischen Regelenergiekapazitäten Gleichzeitig zunehmend mehr neue Marktteilnehmer (z. B. Biogasanlagen) Weitere Anpassung der Regularien (z. B. tägliche SRL-Vermarktung oder Möglichkeit Regelenergievermarktung mit Windanlagen) würden diesen Trend verstärken

28 Seite 28 Fazit Die Teilnahme am Regelenergiemarkt ermöglicht Einstieg in flexiblen Anlagenbetrieb und Zusatzerlöse auch ohne Investitionen in zusätzliche Anlagentechnik (Speicher etc.) Trotzdem sind Systemdienstleistungen wie Regelenergie von entscheidender Bedeutung für das Gelingen der Energiewende! Abregelung von Strom aus Wind und PV ist, abgesehen von Netzengpässen, erst ab ca % EE-Anteil notwendig, Vorrangig ist Absenkung des konventionellen Must-Run-Sockels Dieser wird u. a. bedingt durch Systemdienstleistungen wie Regelenergie: Ersatz konventioneller Großkraftwerken durch dezentrale Bioenergie- und Erdgas-KWK-Anlagen!

29 Kontaktdaten Marcel Kraft Poolmanager Virtuelles Kraftwerk Stephanstraße Frankfurt/Main Tel: 0341 / Fax: 0341 / marcel.kraft@clens.eu

31 Seite 31 Unser Angebot: Direktvermarktung EEG + X: Wir garantieren einen vertraglich festgelegten Aufschlag auf die EEG- Vergütung Wir kümmern uns um die Abwicklung: Bilanzkreismanagement, Fahrpläne und An-, Um- und Abmeldungen Wir übernehmen Prognose- und Preisrisiken, die sich aus der Direktvermarktung ergeben (Fahrplanerfüllung, Anlagenausfall etc.) Der Betreiber kann seine Anlage genau so betreiben, wie im Einspeisevergütungsmodell Sämtliche Restrisiken werden durch eine Bankbürgschaft abgesichert (3 Monate) Keine Einstiegs- oder sonstigen Kosten

32 Seite 32 Unser Angebot: Regelenergie Regelenergie: Wir bündeln einzelne Bioenergieanlagen zu einem leistungsfähigen virtuellen Regelkraftwerk Die am Regelenergiemarkt erzielbaren Erlöse (Leistungs- und Arbeitspreis) werden fair und transparent aufgeteilt Prozentuale Aufteilung der Leistungspreiserlöse Mindestarbeitspreis > EEG-Einspeisevergütung der betreffenden Anlage Arbeitspreiserlöse über Mindestarbeitspreis werden ebenfalls prozentual verteilt Detaillierte und transparente monatliche Abrechnung Aufseiten des Anlagenbetreibers entstehen keinerlei Kosten Hardware zur Anlagenansteuerung und deren Installation trägt CLENS Installation der Hardwarde durch erfahrene Partner oder Anlagen-/Steuerungshersteller Keine Einstiegsgebühren, keine laufenden Kosten oder Vergleichbares

33 Seite 33 Unser Angebot: Bedarfsgerechte Erzeugung Wir steuern die Stromerzeugung in Abhängigkeit von Strommarkt- und Regelenergiepreisen innerhalb eines vereinbarten Rahmens Berücksichtigung von anlagenspezifischen Paramatern wie Wärmebedarf, Gas- und Wärmespeicherfüllstand etc. Individuelle Abstimmung und Flexibilität hinsichtlich Fahrplanerstellungsfristen (monatlich, wöchentlich, täglich ) Aufteilung der Mehrerlöse entsprechend Regelenergie: Marktübergreifende Optimierung! Auch bei Fahrplanabweichungen: Anlagenbetreiber erhält mind. EEG + Vermarktungsbonus

34 Seite 34 Unser Angebot: Lokale Stromversorgung powered by CLENS Versorgung von Kunden in der Nachbarschaft von EEG-Anlagen durch den Anlagenbetreiber Akzeptanz schaffen durch preisgünstige und/oder langfristig preisstabile Stromversorgung Chancen nutzen durch Zusatzerlöse Stromversorger powered by Clean Energy Sourcing macht Anlagenbetreiber zu Stromlieferanten Wir verfügen über geeignete Geschäftsmodelle. Abwicklung im Aufrag des Anlagenbetreibers Beispiele Prognose, Strukturierung, Bilanzkreis- und Fahrplanmanagement Lieferung von Fehlmengen und Abnahme von Überschussmengen Abrechnung und auf Wunsch Inkasso Windpark Asseln: Versorgung von Haushaltskunden in den Nachbargemeinden eines Windparks zur Steigerung der Akzeptanz EEG-Anlagen in der Nähe von Gewerbegebieten, Krankenhäusern, etc.

35 Seite 35 Konzepte für die lokale Versorgung Stromsteuer Gesetzliche Grundlage: 9 Abs. 1 Nr. 3 b StromStG Stromsteuerbefreite Lieferung an Letztverbraucher Voraussetzungen Stromlieferung aus Anlagen bis 2 MW el durch den Anlagenbetreiber im räumlichen Zusammenhang (~ 4 km) Kombinierbar mit der Direktvermarktung im Markprämienmodell Achtung: Direktvermarktung erfodert Nutzung des öffentlichen Netzes Wirtschaftliche Vorteile Befreiung des lokal gelieferten Stroms von der Stromsteuer: 2,05 ct/kwh (im Vergleich: Aktuell 0,275 ct/kwh Managementprämie!) Achtung: produzierendes Gewerbe (1,537 ct/kwh) und Härtefallkunden Kriterien werden von vielen Biogasanlagen erfüllt

36 Seite 36 Alle Möglichkeiten offen -Schrittweises Vorgehen sinnvoll CLENS ermöglicht BGA-Betreibern sämtliche Chancen der Direktvermarktung zu erschließen Schrittweises Vorgehen in der Umsetzung oftmals empfehlenswert Durch Erfahrung und Flexibilität ist CLENS bestens gerüstet auch auf neue Rahmenbedingungen (EEG etc.) schnell zu reagieren